阿佛加德罗常数专题(教师版)

阿伏加德罗常数一、【知识提要】一）物质的量及相关概念1、摩尔（mol）：表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。即：n=N/NA。2、阿伏加德罗常数（NA）：就是12g 12C所含有的碳原子数，计算时一般采用近似值6.021023。3、摩尔质量（M）：1摩尔物质所具有的质量叫做物质的摩尔质量，摩尔质量的单位是g/mol。物质的量（n）、物质的质量（m）和物质的摩尔质量（M）之间的转换关系是m=M n。4、气体摩尔体积(Vm)：1摩尔气体所占有的体积叫做气体摩尔体积。在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积都约是22.4L，记作Vm=22.4L/mol。气体摩尔体积在标准状况下与气体实际体积的关系是V = 22.4n.。常温常压下及其它非标准状况下，1摩尔气体的体积会发生变化。5、物质的量浓度(c)：以1L溶液里所含溶质A的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫做溶质A的物质的量浓度，即：c(A)=n(A)/V。物质的量浓度的单位是mol/L。二）氧化还原反应及相关概念1、氧化剂与还原剂：价态降低元素对应的化合物是氧化剂，价态升高元素对应的化合物是还原剂。2、被氧化与被还原：氧化剂价态降低元素被还原，还原剂价态升高元素被氧化。3、电子转移方向：从化合价升高元素转移到化合价降低元素。4、电子转移数目：氧化还原反应中，元素化合价变化数目与元素变化原子个数乘积。三）相关定律1、阿伏加德罗定律：在相同温度和相同压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即：同温同压条件下，同体积气体含有相同物质的量的分子。也可以认为：同温同压条件下，体积比等于物质的量之比。2、质量守恒定律：在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。3、定比定律：定比定律也叫定组成定律，名称不同但内容基本上一样。定组成定律是说化合物有固定的组成，定比定律则是说组成某一化合物的时候，各成分元素常依一定的质量比互相化合。换句话说，各成分元素常依一定的物质的量之比互相化合。这是物料守恒的依据。四）正确辨析相关概念1、物质微粒：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）。稀有气体He、Ne为单原子构成，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子，题目往往故意混淆微粒种类。H2的质子数为2，质量数为2；He的质子数为2，中子数为2，质量数为4，题目经常给质子数和中子数制造错觉，把原子序数当成相对原子质量，把相对原子质量当相对分子质量。氢氧根中电子数的计算、重水中中子数的计算和硝酸铵中氮原子的计算常常考查重点。比如：“28克氮气所含的原子数为NA”，错，“标准状下，22.4升氯气中所含的氯原子数为2NA”，对；“1摩尔D2O所含质子数为12NA”，错，“1.7gNH2所含电子数为NA个”，对。2、概念嫁接：“8 g D2O所含电子数为10NA”将H2O的摩尔质量延用到D2O上，错。“1L1mol/L的盐酸溶液中所含分子数为NA”盐酸中已不含有氯化氢分子，题目意指并不是水分子数，错。五）常见物质的状态1、常见的气态单质：H2、O2、Cl2、N2、F2。2、常见的气态氢化物：NH3、PH3、H2S、HF、HCl、HBr、HI、碳原子数少于4的烃。水在常温常压下是液态，标准状态下已为固态；CCl4、苯、已烷、庚烯、辛炔等均为液体。3、常见的气态氧化物：CO、CO2、NO、NO2、SO2。SO3熔点16.83，沸点（101.3kPa)44.8，在标准状况下为固态。六）气体摩尔体积与物质状态1、只给体积不给状态不能用22.4L/mol进行计算。如：“产生11.2L氢气需要NA个钠钠原子与足量盐酸反应”，错。2、非标准状况不能用22.4L/mol进行计算。如：“在25，压强为1.01105帕时，11.2升氮气所含的分子数目为NA”，错。3、在标准状况下给定的物质为液态或固态不能用22.4L/mol进行计算。“标准状况下，1升辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为NA ”，“标准状况下，1升水所含分子数为1/22.4 NA”，“在标准状况下，2.24L苯中含有0.6NA个碳原子”，“标准状况下，NA 个SO3分子所占的体积约为22.4L”等说法均错。4、“常温常压”总是干扰信息。“在常温常压下，11.2升氯气含有的分子数为0.5NA”中，“常温常压”是非标准状况不能用22.4L/mol进行计算。“在常温常压下，1 mol Ne含有的原子数为NA”中，“常温常压”可以舍去。5、“22.4L/mol”对应的是气态物质的分子数目，其它微粒依分子数换算。“在标准状况，11.2升氢气所含的分子数目为NA”，错。“标准状况下，11.2升二氧化氮中含有氧原子数为NA”，对。七）电子转移方向和数目特例1、铜与硫反应：加热条件下，铜在硫蒸气中燃烧， 2Cu +S Cu2S ，产物Cu2S中铜为 +1价。“铜与硫反应中1mol铜失去的电子数为2 NA”，错。2、过氧化钠和氯气的歧化反应：过氧化钠在化学反应中一般作氧化剂，1摩尔过氧化钠转移2摩尔电子，但在与H2O、CO2及HCl等歧化反应中，1摩尔过氧化钠转移1摩尔电子。“78克过氧化钠与二氧化碳反应产生11.2升气体，电子转移2NA”，错。氯气在化学反应中一般作氧化剂，1摩尔氯气转移2摩尔电子，但在 Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 的歧化反应中，1摩尔氯气转移NA个子。而在 3Cl2 + 6KOH 5KCl +KClO3 + 3H2O 的歧化反应中，3摩尔氯气中，5mol氯原子得到电子，1mol氯原子失去电子，转移5 NA电子。3、氯酸钾与盐酸反应：KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl2 + 3H2O，反应中6摩尔盐酸只有5摩尔价态发生变化，有1摩尔盐酸氯元素的价态没有发生变化，生成了氯化钾，所以电子转移方向和数目是：由盐酸中氯元素到氯酸钾中氯元素，电子转移5 NA。4、硝酸铵分解：5NH4NO3 4N2 + 2HNO3 + 9H2O，5mol NH4NO3中，5mol NH4氮元素价态升高，3mol NO3价态降低，电子转移15 NA。“80g硝酸铵加热分解生成氮气、硝酸和水，电子转移3NA”，对。八）物质结构相关知识1、过氧化钠与阴离子数目：Na2O2 中过氧根“ ”为一个整体，过氧化钠晶体中阳离子与阴离子数目之比应为21。2、白磷与化学键数目：P4是正四面体结构，每摩尔P4分子中含有6摩尔PP键。3、石英晶体与共价键：在石英晶体中，NA个硅原子与2 NA个氧原子形成共价键。4、乙醇分子与共价键：在1 mol C2H5OH分子中，含有CC 共价键NA个，OH 共价键NA个， CH共价键5 NA个。对于C5H12等烃类，不论原子如何排列，可快速确定在1 mol C5H12分子中，含有CC 共价键4 NA个，CH 共价键12NA个，5 NA CH共价键。九）化学平衡相关知识1、化学反应：“标准状况下，11.2L NO和11.2L O2混合后，分子总数为NA”，没有考虑生成NO2 的反应，错。2、化学平衡：“46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的分子数分别为为NA和NA/2”，没有考虑NO2和N2O4 之间的化学平衡，错。3、电离与水解：弱电解质不能完全电离，“1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA”，“0.1mol/L的100mL H2SO3溶液中，含有的离子数约为0.03NA”，错。由于盐的水解，“含106g碳酸钠的碳酸钠溶液中含NA个CO32”错。“在0、1.01105帕时，纯水中HOH1l07mol/L”中温度应改为24。二、常见陷阱类型： 陷阱一：温度和压强 22.4L/mol是在标准状况（0 ，1.01105Pa）下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生与22.4L/mol进行转换，从而误入陷阱。1常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA2在25，压强为1.01105 Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA分析：1标准状况下，11.2L氧气为0.5mol，其所含原子数为NA。而常温常压（25，1.01105 Pa）下，11.2L氧气物质的量小于0.5mol，其所含原子数必小于NA，故叙述错误。2本题叙述错误，分析方法同上。陷阱二：物质状态 22.4L/mol使用的对象是气体（包括混合气体）。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。1标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA2标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA3标准状况下，1L水所含分子数为(1/22.4)NA4标准状况下，11.2L SO3中含1.5NA个氧原子分析：1、2、3题中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体，第4题中SO3在标准状况下为固体。故以上4道题说法都不正确。陷阱三：物质变化一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。 12.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA2常温常压下，1molNO2气体与水反应生成NA个NO3- 362gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA4在铜与硫的反应中，1mol铜失去的电子数为2NA分析：12.4gMg其物质的量为0.1mol，据Mg-2eMg2+，可知2.4gMg变为Mg2+时失去的电子数为0.2NA，故叙述错误。2据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，1mol NO2气体与水反应生成(2/3)mol NO3-离子，即为(2/3)NA个NO3-离子，故叙述错误。3Na2O溶于水后发生反应Na2O+H2O=2NaOH，所得溶液中不含有O2-离子，故叙述错误。4Cu与S反应的方程式为2Cu+S=Cu2S，Cu的化合价由零价升为+1价，2mol Cu失去2NA个电子转变为Cu+离子，则1molCu失去的电子数为NA，故叙述错误。陷阱四：单质组成气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子（如Ne）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等。考生如不注意这点，极容易误入陷阱。 1标准状况下，11.2L臭氧中含NA个氧原子210g氖气所含原子数为NA3在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同分析：1臭氧（O3）为三原子分子，n(O)= 3n(O3)=1.5mol，即11.2LO3中含有1.5NA个氧原子，故叙述错误。2氖气（Ne）为单原子分子，10g Ne为0.5mol，所含原子数为0.5mol NA，故叙述错误。3因为组成气体单质的原子数目不同，故叙述错误。若说成“在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同”则正确。陷阱五：粒子数目 粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的转换，巧设陷阱。153g碳酸钠中含NA个CO3221.8g重水（D2O）中含NA个中子31L 1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA分析：153gNa2CO3的物质的量为53g106g/mol=0.5mol，即53gNa2CO3中含0.5NA个CO32，故叙述错误。2H、D、T互为氢元素的三种同位素，三种原子的中子数不同，质子数相同。1.8gD2O物质的量为(1.8/20)mol，所含中子数为0.9NA，故叙述错误。3盐酸溶液中无HCI分子，因HCI分子在水分子作用下全部电离成H+和CI -，故叙述错误。关于阿伏伽德罗常数NA的正误判断1常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3NA2标准状况下，22.4L己烷中共价键数目为19NA3由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NA41L浓度为1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-525时，pH13的1.0LBa(OH)2溶液中含有OH-数目为0.2NA 6标准状况下，2.24LCl2与过量的稀NaOH 溶液反应，转移电子总数为0.2NA7室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA8标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA9常温下，1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA101mol羟基中电子数为10NA11在反应中，每生成3mol I2转移的电子数为6NA12常温常压下，22.4L乙烯中C-H键数为4NA131mol甲醇中含有CH键的数目为4NA1425,PH13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NA15标准状况下，2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA16常温常压下，Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4 NA17 标准状况下，0. 1 mol Cl2 溶于水，转移的电子数目为0. 1NA 18 常温常压下，18 g H2O 中含有的原子总数为3NA 19 标准状况下，11. 2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为0. 5NA 20 常温常压下，2. 24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0. 1NA 21. 用惰性电极电解饱和食盐水，当阴极产生2.24L H2时，转移的电子数一定为0.2NA22. 0.1mol Fe在0.1mol Cl2中充分燃烧，转移的电子数为0.3NA23常温下，1 L 0.1 molL1的NH4NO3溶液中氧原子数为0.3 NA24. 标准状况下，11.2LCl2完全溶于水，转移电子数为NA2525时，pH12的NaCN溶液中水电离的H数为1012 NA261 L 0.1 molL1的Na2CO3溶液中含的CO32和HCO3总数为0.1NA2710 molL1 100 mL的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2小于0.5NA28. 1mol/L的氨水与等质量的水混合后（忽略体积变化），所得溶液浓度大于0.5mol/L291mol Na2O2与足量的水完全反应，转移的电子数为2NA30在标准状况下，22.4L氢气与22.4L氦气所含有的原子数均为2NA3128g乙烯和环丙烷（C3H6）的混合气体含有的原子总数为3NA32常温常压下，16g14CH4所含中子数目为8NA33标准状况下，22.4 L CCl4所含分子数目为NA341 L 0.5 molL-1的CH3COONa溶液中所含的CH3COO-离子数目为0.5NA356.2g白磷所含P-P键数目为0.3NA36常温常压下，31gNa2O中含有的离子总数为2NA37标准状况下，2.24LCO2和SO2混合气体中含有的氧原子数目为02NA38常温常压下，0.1mo1C12溶于足量NaOH溶液中，转移的电子数目为02NA395.85 g NaCl晶体中含有氯化钠分子的数目为0.1 NA4025时，1 L pH = 1的醋酸溶液中含有醋酸分子数大于0.1NA41含0.1 mol FeCl3的饱和溶液中Fe3+数目为0.1 NA426.25 mL 16 mol/L浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为0.1NA43标准状况下，11.2LCl2与足量的NaOH溶液以及与水反应，转移的电子数目都为0.1NA440.2molCu与足量的浓硫酸共热可生成SO2 为0.2 NA457.8g Na2S 和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA46. 在密闭容器中加入1.5 mol H2和1.5 mol I2，充分反应后可得到HI分子数为3NA47 1.0 L的0.1 molL1 Na2S溶液中含有的S2离子数为0.1NA48一定条件下，2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA49标准状况下，22.4 L 水中所含原子总数数为3NA50一定条件下，71 g Cl2与足量铁反应转移电子数为3NA51标准状况下，11.2 L乙烯、乙炔混合物中C原子数为NA52常温常压下，1 L1 molL1NH4Cl溶液中含NH4+离子数为NA534 g重水(D2O)中所含质子数为0.26.021023 544.48 L N2与CO的混合物所含分子数为0.26.021023556.2 g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.26.0210235625，1LpH=1的硫酸溶液中含有的H+数目为0.2NA57. 常温常压下，71g Cl2中含有的Cl2分子数目为NA58. 标准状况下，22.4 L CHCl3中含有的C原子数目为NA59 1 L 0.1 molL1 CuSO4溶液中含有的Cu2数目为0.1NA60标准状况下，NO和O2各11.2L混合，所得混合气体的分子总数为0.75NA6114g分子通式为CnH2n(n2)的链烃中含有的C=C的数目为NA /2n62在反应KIO3 + 6HI = KI + 3I2 + 3H2O中，每生成3mol I2转移的电子数为6NA6382g Na218O2固体与足量CO2反应转移电子总数为2NA644.5g石英晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA65标准状况下，11.2 L乙醇完全燃烧产生的CO2的分子数为0.5NA66标准状况下，11.2 L丙醇所含的羟基数为0.5NA67常温下，1L 0.1 molL1的Na2CO3溶液中含有的离子总数为0.3NA687.1 g Cl2完全参加反应，转移的电子数一定为0.1NA69电解饱和食盐水，生成1mol氢氧化钠转移的电子数为2 NA70标准状况下，22.4L的CO2和O2组成的混合物中，含氧原子数为2NA71100 mL 1 molL1 Na2CO3溶液中含有的阴离子数大于0.1NA 721mol碳烯（:CH2）中含有的电子数为6NA733.2 g铜与足量硫加热充分反应，电子转移总数为0.1NA74常温常压下，甘油（C3H8O3）和甲苯（C7H8）的混合物46g中含有4NA个氢原子75标准状态下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA760.1 L 2 molL1的(NH4)2S溶液中含有的S2数目为0.2NA77常温常压下，在空气中燃烧0.l molH2，转移的电子总数为0.2 NA78常温常压下，224 L NO和NO2混合气体中含有的氮原子数目为0lNA791mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA80常温下，4.6gNa和足量的O2完全反应失去电子数为0.2NA81常温常压下，1.8 g D216O 中所含的中子数为NA824.48 L O3中所包含的氧原子数为0.6 NA831 L 0.1 mol/L Al2(SO4)3溶液中含有的Al3+总数为0.2 NA84常温常压下，18 g H2O 中含有的原子总数为3NA8516.9 g 过氧化钡(BaO2)固体中阴、阳离子总数为0.2NA86标准状况时，2.24 L SO3中含有的原子总数为0.4NA8740mL 10 mol/L浓硝酸与足量铜反应，转移电子数为0.2 NA882.1 g O2和2.7 g O3的混合气体所含氧原子数为0.3 NA890.1 molL-1 Na2CO3溶液中所含的Na+离子数为0.2 NA900.1 mol N5+ 微粒中含有的电子数为3.5 NA91常温常压下，6.4 g氧气和臭氧中含有的分子总数为0.2NA92一定条件下，5.6 g铁与浓硫酸恰好反应，转移的电子数目一定为0.2NA93常温下，20 L pH12的Na2CO3溶液中含有的OH离子数为0.2NA940、1.01105 Pa时，11.2 L氧气中所含的原子数为NA950.1 mol H2O和D2O组成的混合物中含有的中子数是NA961 mol CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA 97. 1 mo1干冰中含有的CO双键数目为4NA98常温常压下，22.4L氦气含有NA个氦原子99在O2参与的反应中，1 mol O2作氧化剂时得到的电子数一定是4NA1004.6 g组成为C2H6O的有机物，所含CH键数目一定为0.6NA1018.7 g MnO2与40 mL 10 mol/L的浓盐酸充分反应，生成的氯气分子数为0.1NA102 0.1 mol N2与0.3 mol H2在密闭容器中，在催化剂作用下充分反应，生成氨分子数为0.2NA103. 在反应5NH4NO32HNO34N29H2O中，每生成4 mol N2，转移电子数为15NA104常温下，98g H2SO4和H3PO4的混酸中所含的分子数为NA10525，101KPa条件下，24.5L的N2和CO混合气体含有的原子数大于2NA106lmol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA 107高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA108室温下，1LpH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH离子数目为0.1NA109氢氧化燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过和电子数目为2NA110将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况时，其体积为22.4L111. 标准状况下，0.56.021023个甲醛分子所占体积约是11.2L112. 标准状况下0.5NA个Br2所占的体积约为11.2L113. 1.6gNH2-所含电子数为NA114. 0.5molH3O+中含有0.5NA单位个正电荷115. 1升0.5摩尔/升的硫酸钾溶液中所含K+和SO42-的总数为NA116铁、铜和稀硫酸构成原电池，当转移NA个电子时，产生的气体体积为11.2L117. 1molFeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体后生成NA个胶粒118. 在含2 mol H2SO4的浓H2SO4溶液中加入足量的Zn粉，使其充分反应，则反应结束时转移电子数共4NA119. 24g金属镁与足量的盐酸反应，转移电子数为2NA120在MnO2的作用下，1molH2O2充分反应转移2NA个电子121. 1mol冰醋酸中含有6.021023个CH3COO122. 1LlmolL1的醋酸钠溶液中含CH3COOH、CH3COO共NA个123. 84gNaHCO3晶体中含有NA个CO32-124. 12g金刚石中含有碳碳键的个数为2NA125. 通常状况下将0.5molHI气体和0.5molCl2混合后，气体的分子数为NA126. 3mol NO2与水充分反应，转移nA个电子127. 常温下，9gH2O中含NA个OH键128. 1 molFe2+与足量稀硝酸反应，转移3NA个电子129常温常压下，22.4LSO2和O2的混合气体中含2NA个氧原子130. 0.1molL1KAl(SO4)2溶液中含0.2NA个SO42131. 标准状况下，22.4LHCl溶于1L水中所得的盐酸含有NA个HCl分子132. 铁与足量稀硝酸反应，1mo1Fe失去电子数为3NA133. 1mol冰醋酸和lmo1乙醇在浓硫酸加热下充分反应生成H2O个数为NA134. 1mol.L1的Ca(ClO)2溶液中含ClO数目为2NA135. 1 L 0.1molL-1AlC13溶液中，Al3+数为0.1NA136. 标准状况下，2.24L苯含有的分子数为0.1NA137. 0.1mol铁和0.1mol铜分别与0.1 mol氯气完全反应，转移的电子数均为0.2NA138. 标准状况下，22.4LBr2与足量铁粉反应转移电子数目为2NA139. 17g H2O2 含有 O-H键数目为NA140. 28 g聚乙烯含有的碳原子数为2NA141. 物质的量浓度均为1.0mol/L的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数均为4NA142. 32 g铜发生氧化还原反应，一定失去NA个电子143. 1L 1.0molL-1NH4Cl与2L 0.5molL-1NH4Cl溶液含NH4+数目相同144. 标准状况下，22.4L汽油含有NA个分子145. 78 g 苯含有碳碳双键的数目为3NA146. 1mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA147. 24 g镁的原子最外层电子数